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《科学24小时》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

旨在向全国广大群众,特别是具有中等文化程度的广大青年,普及科学技术知识,繁荣科普创作,启迪思想,...

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水生态治理的初心与常识

2018-01-08 22:09:00

  “五水共治”的提出无疑是浙江水生态文明建设和水生态治理的重要里程碑。水生态治理的初心和目标就是要把握水对城市发展的战略意义和制约因素,调整好城市发展的各种水生态关系(水资源、水环境、水景观、水文化、水经济和水安全),让城市有一个可持续发展的明天、一个繁荣兴旺的未来。这些都离不开对水生态治理常识的认知:比如,为什么河流是弯弯曲曲的?为什么水是往低处流的?为什么说“水可载舟,亦可覆舟”?

  同时,我们还要认识到,“五水共治”是水生态系统工程。水生态系统工程包括三个要素:生态系统承载力、生态系统关系和生态系统可持续性。可以说,水生态治理的核心永远是实现生态效益、经济效益和社会效益的最大化和可持续性。

  水生态治理应因地制宜

  在水生态治理的每一个过程,都会有人发问:为什么要做水生态治理?水生态治理的目标是什么?通过对浙江省温州市的水生态文明城市设计,我们定义了水生态文明城市建设治理的六条目标:水生态安全、水环境保护、水资源可持续、水景观美好、水文化传承和水经济繁荣。因此,所谓水生态文明就是建设以水流域资源、自然资源、地形资源、植被资源、气候资源等生态资源承载力为本底,实现人与生态资源的和谐共生、经济与生态资源的可持续发展、社会与生态资源的良性循环、城市基础设施及空间格局与水生态资源的相互吻合,并以可持续发展为目标的水资源节约型、水环境友好型城市。

  同时,水生态治理应该综合考虑以下三大核心问题:一是城市建设用地、农业用地、防洪防旱防内涝的土地利用功能;二是大面积的湿地对防洪防旱防内涝的重要意义和对污染水系的自净化作用;三是城市临水而建、沿水而居,打造“水清岸美”的城市空间等。从根本上改变城市水资源和水质的困境,确定水体的大小、形状、沿水线长度,理顺水系的各种生态关系,提升城市水岸边的土地价值。水生态治理从根本上讲,应该遵从生态的理念、自然的法则;从本质上讲,应该是以经济为主轴的建设理念。所以,水生态治理应该是通过工程和技术手段实现自然的、低投资的、低运维成本的、可持续的水生态系统。

  水是城市的动脉,以往的城市设计是让水按人们的意志改道,比如去弯取直,或改宽阔的河漫滩为狭窄的河床和两边高堤岸,更有甚者竟然围湖造城或在百年洪水线内建城等等。城市“防洪水”就应该反其道而行之,优先考虑水系的自然格局。我们应该按年均和历史最大连续降雨量区划百年一遇洪水淹没区,并在淹没区内限制城市建设,而用于湿地公园建设、水系建设、农用地建设,给洪水留有足够的空间。而将城市建设在百年一遇的洪水线高程之上,既保证了城市的防洪防旱防内涝的功能,又实现了城市临水而居的宜居环境。因此,城市防洪防旱防内涝及城市临水而居的宜居环境建设的关键,是给城市留有足够的湿地水系空间,以及按照“海绵城市”建设的理念,保证流域保有足够的雨水下渗的海绵景观。

  可喜的是,中国的新型城镇化伴随着特色小镇的建设而推进。特色小镇追求城市的多样性、唯一性和特殊性。每一条水系的生态治理都是一个新的创作,都要融入当地独特的自然、气候、文化、历史、产业、人文、社会,而不是千水一面。比如,我们在须江-京杭大运河南起点,结合水生态治理打造的旅游特色小镇及连接杭州的漂流项目,就将旅游产业融入到了水生态治理中。这应该是水经济的首创,它把需要花费巨资的水生态治理引入产业和旅游综合体,使之成为赢利的项目,把负资产的污染水系通过生态修复,打造成为正资产的旅游产业综合体,使水生态治理成为真正意义上的顶层设计和可持续经济的创新杰作。

  从某种程度上讲,生态保护和经济发展及空间承载力存在一定的矛盾,人类一直孜孜不倦地在两者的博弈中寻求一个平衡点。当生态、空间、产业格局相契合时,即可实现包括生态效益、经济效益和社会效益在内的综合效益最大化。在追求综合效益之后,我们又要去寻求水系的精神和灵魂。人与水系是相互影响的,水系的时间与空间格局反映和影响着人类发展:大运河的变迁、西湖的改变,这些水系空间不但记载和见证了历史和发展,也飘扬着伟大的思想和永恒的灵魂。我们应该本着对自然、对水系的敬畏,将这样的思想和灵魂融入每一项水生态治理当中。

  显然,“海绵城市”作为一项国策,彰显中国水资源管理和水生态治理进入了一个全新的历史时期。水是城市的血液,是城市的命脉。打造海绵城市是以“雨洪是资源”为目标,以控制面源污染、保障水质为核心的水资源管理和水生态治理为理念。“雨洪是资源,蓄为先”。一个城市或者是一个区域要有足够的地表水面积和湿地面积来蓄存常年降雨量;要减少地表径流,促使雨水就地下渗,补充地下水。雨洪是资源,就要考虑最大一次连续降雨下城市雨洪的系统管理,实现蓄洪水面、湿地、绿地、雨水花园、公园等空间的最大化,雨洪就地下渗的最大化,地表径流、城市排水管道分散化和系统化,以及城市流域水系和汇水空间格局的合理化。一场连续暴雨,可能占全年降雨量的30%~70%。如果把这一雨洪资源轻易排放掉,那一年里旱灾的严重程度可想而知。而且,如果没有足够的城市空间把雨洪蓄下来,所有的洪水都汇集到狭窄的防洪高堤坝内,那么所形成的洪峰洪水的压力和威胁将是巨大的。因此,海绵城市将从根本上改变防洪防涝的方式。减少洪灾旱灾的威胁,是水安全的重要保障。

  水生态治理应师法自然

  水生态治理的一个挑战就是,如何确定一个城市或者一个区域适当的水域和湿地面积与陆地总面积的比例。我们在浙江省绍兴市的城市规划中,建议这个比例为15%。这个比例跟年总降雨量、最大连续降雨量、地形地势、土壤类型、植被类型、城市空间格局、地表径流强度等要素有关。各城市或各区域间的差异很大,但是,水生态安全的基本原理是一致的,那就是必须实施以流域为整体,以产业和城市空间格局为抓手,以防洪防旱和水质保障为宗旨,综合考虑水安全、水资源、水生态、水经济、水景观的系统工程。

  此外,水生态治理必须遵从四个尊重,即尊重水、尊重表土、尊重地形、尊重植被。尊重水,就不应该把河流作为纳污河,就不能破坏水岸边的草沟草坡,就要防止面源污染、保护好水系的自净化系统和水生态系统。表土是千万年形成的财富,是地表水下渗的关键介质,是植被生长的基础。尊重表土,要保护和利用好这个宝贵资源,防止水土流失,以及在开发中收集好表土以备开发后复原。自然地形所形成的汇水格局是一个区域开发的重要因素,地形变了,汇水格局就变了。低影响开发就是要研究原有地形和开发后地形的不同汇水格局及其影响。因此,尊重地形的设计和开发,不仅对水系的影响小,也体现了空间多样性,具有自然和艺术的美。植被是地形的产物,也是水和土壤的产物,同时还是地形、水和土壤的“守护神”。没有植被,水土流失和面源污染就不可避免;没有植被,水质、水资源和表土都会丧失,地形也会改变。自然,没有植被,水也会失去它的资源属性,变成灾难性的洪水,或因缺水而变成灾难性的干旱、水荒,造成经济损失,制约城市的发展。

  因此,在某种意义上,水生态治理等同于流域管理、清水入库、截污治污等等无数大大小小的具体技术。但是,就目前国家战略的考量,水生态治理大多集中在一个重要的议题,那就是水质和水污染的生态治理技术。

  水生态治理既要统筹运用控源、截污、治污、清淤、生物修复等手段,综合运用水环境治理的新技术和采取新举措,又要实施江河湖库联网联调,生态补水活源头,改造河道景观,挖掘“水、文、商”底蕴,打造市民生活休闲的亲水之城。

  唤醒“州界多水,水波扬也”的浙江记忆,重现“小桥清流水,人家尽枕河”的水乡江南,需要每一个浙江人都行动起来。在治水攻坚战中,没有旁观者。铁腕治水的大幕已经拉开,努力打赢这场“还母亲河以清流”的战役,需要我们贡献自己的力量。

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